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1[전자기사 필기] 18년 2회차
x ＞ 0인 영역에 ε1=3인 유전체, x ＜ 0인 영역에 ε2=5인 유전체가 있다. 유전율 ε2인 영역에서 전계가 E2 = 20ax + 30ay - 40az V/m 일 때, 유전율 ε1인 영역에서의 전계 E1(V/m)은?
1
ax + 30ay - 40az
2
20ax + 90ay - 40az
3
100ax + 10ay - 40az
4
60ax + 30ay - 40az
해설
경계조건을 적용하면 E1 = (100/3)ax + 30ay - 40az V/m이다.
두 유전체의 경계에서 전계의 경계조건을 적용한다. 경계면(x=0)에 수직인 성분(Ex)과 평행한 성분(Ey, Ez)에 대해 다른 규칙이 적용된다.
경계면에 평행한 전계 성분은 연속이므로
E1y = E2y = 30, E1z = E2z = -40
경계면에 수직인 전계 성분에는 ε1E1x = ε2E2x의 관계가 성립하므로
E1x = (ε2/ε1)E2x = (5/3)×20 = 100/3 V/m
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